連續式拉絲熱處理複合生產線的製作方法
2023-04-26 14:33:15
本發明涉及一種用拉拔方式製造金屬線的設備，具體涉及一種連續式拉絲熱處理複合生產線，屬於冶金機械技術領域。
背景技術：
傳統的拉絲生產線是對線坯施加一定的拉力，通過模孔發生塑性變形，使截面減小、長度增加的一種壓力加工方法，以冷加工為主。拉絲的特點是拉伸的線材有較精確的尺寸，表面光潔，斷面形狀可以多樣，能拉各種直徑的線材，拉伸工藝、設備簡單，生產靈活。但是現有的拉絲生產線，為了達到產品性能要求，需對原料/中間產品進行熱處理，而熱處理設備由於其工藝特性，與拉絲生產線分離布置，離線進行，造成整體的生產效率較低，上料及準備時間較長，同時熱處理過程中的氧化損耗也造成金屬收得率較低。
現在有色金屬線材冷拉行業最常用的退火方法，是在拉絲機主機和收線機之間，嵌入一套大電流退火裝置，對冷拉後的有色金屬線材成品進行熱處理，以此使金屬線材恢復塑性，以利後續加工。這類與拉絲機配套的後置式成品大電流連續退火工藝，克服了間歇式罐爐退火工藝的缺點，是目前已知的有色金屬線材成品退火的最佳工藝。此類工藝設備存在耗能高、設備複雜、造價和維護成本高等制約因素，而且僅適能處理軟態、半軟態的有色金屬粗線材，故未得到廣泛應用。
為此，設計一種能對硬態、軟態、半軟態、光亮材、黑材等線材處理的複合生產線，提高生產效率，降低生產線勞動人員數量，同時提高線材收得率，節約金屬材料，就成為本領域亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種連續式拉絲熱處理複合生產線，將拉絲生產工藝與熱處理工藝有機的結合起來，實現一機多材（硬態、軟態、半軟態、光亮材、黑材等），同時提高生產效率和線材收得率。
技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供的連續式拉絲熱處理複合生產線，包括上料區、原料連結區、設備支撐結構、拉絲區、熱處理區、收集區及電控系統；
所述上料區包括線卷（規格Φ2.5-16mm，卷重1-2.5t）、放線裝置（放線最大速度18m/s）、取線器、放線架和活套器；
所述原料連結區包括第一夾送輥、剪機、焊機和第二夾送輥；
所述拉絲區包括拉絲機和第三夾送輥；
所述熱處理區包括連續式退火爐（退火溫度600～1050℃）、第四夾送輥、淬火槽和第五夾送輥；
所述收集區包括剪機、收集導向裝置（收集規格1-8mm，卷重0.5-2.5t）、收集框、收集好線卷和拖出小車；
具體地，所述上料區的放線裝置能夠旋轉，並能使線卷位置準確；取線器能夠準確的將線頭導入放線架。
具體地所述原料連結區，先由剪機剪斷頭部彎曲部分，再由焊機將線卷頭部與前線卷尾部焊接連結起來。
具體地，所述拉絲區，拉絲機接收到電控系統的焊縫信號，能夠快速抬起拉絲輥縫，避免拉拔焊縫，同時讓此段平穩通過拉絲機，接到焊縫已出拉絲機後的信號，再加拉拔力進行拉絲作業，最大拉絲速度15m/s。
具體地，所述熱處理區域，連續式退火爐、淬火槽以及空過的可選擇性；同時連續式退火爐具有可根據電控系統中參數進行調節生產節奏和參數；淬火槽可作為活套使用；連續式退火爐具有可根據電控系統中參數進行調節生產節奏和參數，主要調節內容包括爐溫（退火溫度600～1050℃）、有無保護氣體、退火速度(～15m/s)等參數。由於整條生產線是對一整根連續生產，在不同區域的線材具有相同的前進速度，拉絲過程中的防線、收線、消除活套時線材的前進速度相應下降，此時後段線材的熱處理的速度也相應下降，通過電控系統採集拉絲速度（生產節奏），並控制熱處理的溫度曲線與之匹配。
具體地，所述收集區的旋轉收集架可旋轉，並且使收集槽的位置準確，同時收集槽底部可打開。
具體地，所述拉絲工序參數延伸率、拉拔力、拉伸速度等、熱處理參數溫度、速度等均在電控系統內可設置及監控，同時焊縫也得到有效的監控。
使用時，上料區線卷放入放線裝置上料工位，去除包裝後，放線裝置旋轉，使線卷轉至放線工位，由取線器將線頭導入放線架，通過活套器；由第一夾送輥送入原料連結區，先由剪機剪斷頭部彎曲部分，再由焊機將線卷頭部與前線卷尾部焊接連結起來；再由第二夾送輥送入拉絲機進行拉絲作業，完成後，由第三夾送輥送入熱處理區域，根據已在電控系統設置的參數選擇是通過連續式退火爐退火處理或通過淬火槽進行淬火處理或不做處理，連續式退火爐與淬火槽之間設有第四夾送輥；完成後由第五夾送輥將產品送入收集區進行收集，產品由收集導向裝置導入收集框內進行收集，當收集到需要數量後或到達焊縫位置由剪機分段，旋轉收集架，使另一收集框旋轉至收集工位繼續收集，使已經完成的收集框旋轉至卸卷工位，鬆開底座，收集好線卷落入底部拖出小車上，由拖出小車拖出，打捆吊運，放入倉庫；拉絲工序參數延伸率、拉拔力、拉伸速度等、熱處理參數溫度、速度等均可在電控系統內設置。
有益效果：本發明通過具有以下顯著的進步：
本拉絲生產線可實現一條生產線產出多種產品硬態、軟態、半軟態、光亮材、黑材等），能夠有效的提高生產效率，同時提高了線材收得率，節約了金屬材料。適用於各種金屬拉絲生產，尤其適用於不鏽鋼拉絲材生產。本發明可大幅降低人員勞動強度，降低生產線勞動人員需求，提高勞動生產率。
除以上所述的本發明解決的技術問題、構成技術方案的技術特徵以及由這些技術方案的技術特徵所帶來的優點外。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明所能解決的其他技術問題、技術方案中包含的其他技術特徵以及這些技術特徵帶來的優點做更為清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在其基礎上未經創造性勞動所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
附圖說明
圖1是本發明實施例一的設備結構示意圖；
圖2是本發明生產線製造軟態、半軟態線材的示意圖；
圖3是本發明實施例二的設備結構示意圖；
圖中：上料區1，線卷1.1，放線裝置1.2，取線器1.3，放線架1.4，活套器1.5，原料連結區2，夾送輥2.1，剪機2.2，焊機2.3，夾送輥2.4，設備支撐結構3，拉絲區4，拉絲機4.1，夾送輥4.2，熱處理區5，連續式退火爐5.1，夾送輥5.2，淬火槽5.3，夾送輥5.4，收集區6，剪機6.1，收集導向裝置6.2，收集框6.3，收集架6.4，收集好線卷6.5，拖出小車6.6，電控系統7。
具體實施方式
實施例一
本實施例的連續式拉絲熱處理複合生產線如圖1所示，具有依次布置的上料區1、原料連結區2、設備支撐結構3、拉絲區4、熱處理區5和收集區6，以及與上述設備控制連接的電控系統7。
如圖2所示，用於製造軟態、半軟態線材時，上料區線卷1.1放入放線裝置1.2上料工位，去除包裝後，放線裝置1.2旋轉，使線卷1.1轉至放線工位，由取線器1.3將線頭導入放線架1.4，通過活套器1.5；由第一夾送輥2.1送入原料連結區，先由剪機2.2剪斷頭部彎曲部分，再由焊機2.3將線卷頭部與前線卷尾部焊接連結起來；再由第二夾送輥2.4送入拉絲機4.1進行拉絲作業，完成後，由第三夾送輥4.2送入熱處理區域，根據已在電控系統7設置的參數選擇通過連續式退火爐5.1退火處理。
再通過連續式退火爐5.1與淬火槽5.3之間的第四夾送輥5.2；淬火槽5.3的兩端具有導引板，穿線時導引板上抬，本實施例選擇空過淬火槽5.3，將淬火槽5.3內的液體排空，線材在淬火槽內自然冷卻。
最後由第五夾送輥5.4將產品送入收集區進行收集，產品由收集導向裝置6.2導入收集框6.3內進行收集，當收集到需要數量後或到達焊縫位置由剪機6.1分段，旋轉收集架6.4，使另一收集框6.3旋轉至收集工位繼續收集，使已經完成的收集框6.3旋轉至卸卷工位，鬆開底座，收集好線卷6.5落入底部拖出小車6.6上，由拖出小車6.6拖出，打捆吊運，放入倉庫；拉絲工序參數延伸率、拉拔力、拉伸速度等、熱處理參數溫度、速度等均可在電控系統內設置。
實施例二
本實施例所採用的設備與實施例一相同，如圖3所示，仍然是布置的上料區1、原料連結區2、設備支撐結構3、拉絲區4、熱處理區5和收集區6。但通過電控系統設置更改參數來製造硬態線材，主要區別在於熱處理區5的設置不同，調整了連續式退火爐5.1的溫度參數，並將線材浸入淬火槽5.3中的液體介質進行淬火處理。
在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
以上所述僅為本發明的優選實施方式而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化，在本發明的原理和技術思想的範圍內，對這些實施方式進行多種變化、修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。